JP4214520B2 - 映像信号処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は、コンポジット映像信号またはコンポーネント映像信号を入力映像信号とする映像信号処理装置に係り、特に、コンポジット映像信号及びコンポーネント映像信号の画質妨害成分を除去して画質を向上させることができる映像信号処理装置に関する。
画像表示装置に入力する映像信号としては、NTSC信号やPAL信号等の輝度(Y)信号と色(C)信号とが複合されたコンポジット映像信号と、輝度信号と色信号または色差信号とが分離されたコンポーネント映像信号とがある。コンポジット映像信号を入力映像信号とする際には、輝度信号と色信号とを精度よく分離しないと、輝度信号に色信号成分が混入するドット妨害や、色信号に輝度信号が混入するクロスカラー妨害が発生してしまう。そこで、これらのドット妨害やクロスカラー妨害がなく、高画質の映像を表示するには、輝度信号と色信号とを精度よく分離する必要がある。
輝度信号と色信号とを精度よく分離するため、フレーム相関を利用した動き適応型3次元Y/C分離回路が用いられている。動き適応型3次元Y/C分離回路は、動画部分についてはライン相関を利用した2次元処理を行い、静止画部分についてはフレーム相関を利用した3次元処理を行って、輝度信号と色信号とを分離するものである。
図5は、コンポジット映像信号及びコンポーネント映像信号を入力映像信号とし、3次元Y/C分離回路を備えた一般的な映像信号処理装置の概略構成を示すブロック図である。図5において、入力端子1にはコンポジット映像信号が入力され、入力端子2にはコンポーネント映像信号が入力される。コンポジット映像信号は動き適応型3次元Y/C分離回路3に入力され、3次元Y/C分離回路3はフレームメモリ4によってフレーム遅延させた信号を用いて3次元Y/C分離を行う。ここでは3次元Y/C分離回路3及びフレームメモリ4を極めて簡略化して概念的に図示している。3次元Y/C分離回路3より出力された輝度信号Yと色信号Cは色復調回路5に入力される。色復調回路5は色信号Cを色復調して色差信号CDに変換し、さらに輝度信号Yを遅延させて輝度信号Yと色差信号CDとの時間合わせを行って出力する。
色復調回路5より出力された輝度信号Yと色差信号CDはスイッチ6の端子aを介して出力端子7へと供給される。出力端子7より出力された輝度信号Yと色差信号CDは図示していない他の信号処理回路へと供給されて、表示部にて表示されることとなる。入力端子2に入力されたコンポーネント映像信号(輝度信号Yと色差信号CD)は3次元Y/C分離回路3及び色復調回路5での処理を施す必要はないので、スイッチ6の端子bを介して出力端子7へと供給される。図示していない制御部によって、スイッチ6が、入力映像信号がコンポジット映像信号であれば端子aを選択し、入力映像信号がコンポーネント映像信号であれば端子bを選択するよう切り換える。
なお、コンポジット映像信号の画質を向上させる公知例としては、一例として下記の特許文献1に記載のものがある。
特開2003−70018号公報
NTSC信号やPAL信号における色信号はフレーム周期で位相が回転している。NTSC信号であれば1フレームで180°、PAL信号であれば2フレームで180°位相が回転する。画像の動きを検出するには、色信号の位相が一致しているフレームどうしで演算を行う必要がある。図5のような従来の構成においては、NTSC信号であれば現フレームと2フレーム遅延したフレームとで画像の動きを検出し、PAL信号であれば現フレームと4フレーム遅延したフレームとで画像の動きを検出することが必要となる。
従って、図5に示す従来の映像信号処理装置においては、画像の動き検出の際に検出誤差が発生しやすいという問題点があった。
コンポーネント映像信号は本来輝度信号と色差信号とが分離された信号であるためドット妨害成分やクロスカラー妨害成分はないはずであるが、デジタル放送等において放送局から送信されるハイビジョン(HD)信号を含むコンポーネント映像信号は、NTSC信号等のスタンダード(SD)信号をアップコンバートした信号であったり、放送局での蓄積や編集過程において一旦コンポジット映像信号に変換された後コンポーネント映像信号に戻された信号であったりする。このようなコンポーネント映像信号は、ドット妨害成分やクロスカラー妨害成分を多く含むことがある。
図5に示す従来の映像信号処理装置においては、ドット妨害成分やクロスカラー妨害成分を含むコンポーネント映像信号に対しては3次元処理を行うことができないので、ドット妨害やクロスカラー妨害が発生してしまうという問題点があった。図5の構成において、コンポーネント映像信号に対しても3次元処理を行うよう回路を追加すればドット妨害成分やクロスカラー妨害成分を取り除くことが可能であるが、回路規模が増大し、大幅なコストアップとなってしまう。
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、コンポジット映像信号における画像の動き検出の精度を向上させることができ、コンポジット映像信号より分離した輝度信号と色信号(色差信号)の画質を向上させることができる映像信号処理装置を提供することを目的とする。
また、回路規模の増大やコストアップを最小限に抑えつつ、コンポジット映像信号とコンポーネント映像信号とを選択的に入力して処理することができる映像信号処理装置を提供することを目的とする。
さらに、回路規模の増大やコストアップを最小限に抑えつつ、入力映像信号が画質妨害成分(ドット妨害成分やクロスカラー妨害成分)を含むコンポーネント映像信号であっても画質妨害成分を取り除くことができ、コンポジット映像信号及びコンポーネント映像信号の画質を向上させることができる映像信号処理装置を提供することを目的とする。
本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、NTSC信号またはPAL信号であるコンポジット映像信号とコンポーネント映像信号とを選択的に入力する映像信号処理装置において、NTSC信号を第1の輝度信号と色信号とに分離する第1のフィルタ(1431,2131)と、PAL信号を第1の輝度信号と色信号とに分離する第2のフィルタ(1432,2132)とを有し、NTSC信号またはPAL信号である前記コンポジット映像信号を第1の輝度信号と色信号とに分離して出力する2次元Y/C分離回路(143,213)と、前記映像信号処理装置に前記コンポジット映像信号としてNTSC信号が入力されたとき、前記第1のフィルタを用いて前記コンポジット映像信号を前記第1の輝度信号と前記色信号とに分離するよう制御し、前記映像信号処理装置に前記コンポジット映像信号としてPAL信号が入力されたとき、前記第2のフィルタを用いて前記コンポジット映像信号を前記第1の輝度信号と前記色信号とに分離するよう制御するフィルタ切り換え制御手段(313)と、入力信号を2フレーム期間遅延して出力することができるメモリであり、前記コンポジット映像信号または前記コンポーネント映像信号を構成する第2の輝度信号を所定フレーム期間遅延して出力する第1のメモリ(133)と、前記色信号を色復調して第1の色差信号を出力する色復調回路(223)と、入力信号を2フレーム期間遅延して出力することができるメモリであり、前記第1の色差信号または前記コンポーネント映像信号を構成する第2の色差信号を所定フレーム期間遅延して出力する第2のメモリ(243)と、前記映像信号処理装置に前記コンポジット映像信号としてNTSC信号が入力されたとき、前記第1のメモリより前記コンポジット映像信号を1フレーム期間遅延した1フレーム遅延コンポジット映像信号を取り出し、前記第2のメモリより前記第1の色差信号を1フレーム期間遅延した1フレーム遅延色差信号を取り出すよう前記第1及び第2のメモリに対するメモリアクセスを制御し、前記映像信号処理装置に前記コンポジット映像信号としてPAL信号が入力されたとき、前記第1のメモリより前記コンポジット映像信号を2フレーム期間遅延した2フレーム遅延コンポジット映像信号を取り出し、前記第2のメモリより前記第1の色差信号を2フレーム期間遅延した2フレーム遅延色差信号を取り出すよう前記第1及び第2のメモリに対するメモリアクセスを制御するメモリアクセス制御手段(313)と、前記第1の輝度信号における画像の動きまたは前記第2の輝度信号における画像の動きを検出する第1の動き検出回路(183)と、前記映像信号処理装置に前記コンポジット映像信号としてNTSC信号が入力されたとき、前記コンポジット映像信号と、前記コンポジット映像信号を前記第1のメモリにより1フレーム期間遅延した1フレーム遅延コンポジット映像信号とを用いた3次元処理によって、前記コンポジット映像信号より第3の輝度信号を分離して出力し、前記映像信号処理装置に前記コンポジット映像信号としてPAL信号が入力されたとき、前記コンポジット映像信号と、前記コンポジット映像信号を前記第1のメモリにより2フレーム期間遅延した2フレーム遅延コンポジット映像信号とを用いた3次元処理によって、前記コンポジット映像信号より第4の輝度信号を分離して出力し、前記映像信号処理装置に前記コンポーネント映像信号が入力されたとき、前記第2の輝度信号と、前記第2の輝度信号を前記第1のメモリにより1フレーム期間遅延した1フレーム遅延第2の輝度信号とを用いた3次元処理によって、前記第2の輝度信号から画質妨害成分を除去した第5の輝度信号を出力する3次元Y/C分離回路(153)と、前記映像信号処理装置に前記コンポジット映像信号が入力されたとき、前記第1の動き検出回路より出力される動き検出信号に応じて、前記第1の輝度信号と前記第3または第4の輝度信号とを選択的に出力し、前記映像信号処理装置に前記コンポーネント映像信号が入力されたとき、前記第1の動き検出回路より出力される動き検出信号に応じて、前記第2の輝度信号と前記第5の輝度信号とを選択的に出力する第1のセレクタ(193)と、前記第1の色差信号における画像の動きまたは前記第2の色差信号における画像の動きを検出する第2の動き検出回路(263)と、前記映像信号処理装置に前記コンポジット映像信号としてNTSC信号が入力されたとき、前記第1の色差信号と、前記第1の色差信号を前記第2のメモリにより1フレーム期間遅延した1フレーム遅延第1の色差信号とを用いた3次元処理によって、前記第1の色差信号から画質妨害成分を除去した第3の色差信号を出力し、前記映像信号処理装置に前記コンポジット映像信号としてPAL信号が入力されたとき、前記第1の色差信号と、前記第1の色差信号を前記第2のメモリにより2フレーム期間遅延した2フレーム遅延第1の色差信号とを用いた3次元処理によって、前記第1の色差信号から画質妨害成分を除去した第4の色差信号を出力し、前記映像信号処理装置に前記コンポーネント映像信号が入力されたとき、前記第2の色差信号と、前記第2の色差信号を前記第2のメモリにより1フレーム期間遅延した1フレーム遅延第2の色差信号とを用いた3次元処理によって、前記第2の色差信号から画質妨害成分を除去した第5の色差信号を出力する3次元処理回路(253)と、前記映像信号処理装置に前記コンポジット映像信号が入力されたとき、前記第2の動き検出回路より出力される動き検出信号に応じて、前記第1の色差信号と前記第3または第4の色差信号とを選択的に出力し、前記映像信号処理装置に前記コンポーネント映像信号が入力されたとき、前記第1の動き検出回路より出力される動き検出信号に応じて、前記第2の色差信号と前記第5の色差信号とを選択的に出力する第2のセレクタ(273)とを備えることを特徴とする映像信号処理装置を提供する。
ここで、前記2次元Y/C分離回路として、前記コンポジット映像信号より前記第1の輝度信号を分離して出力する第1の2次元Y/C分離回路と、前記コンポジット映像信号より前記色信号を分離して出力する第2の2次元Y/C分離回路とを備え、前記第1及び第2の2次元Y/C分離回路はそれぞれ前記第1及び第2のフィルタを有することが好ましい。
前記第1の2次元Y/C分離回路と前記第2の2次元Y/C分離回路とはフィルタ特性が異なることが好ましい。
前記第1の動き検出回路と前記第2の動き検出回路とは互いに連携して画像の動きを検出して前記動き検出信号を発生することが好ましい。
本発明の映像信号処理装置によれば、コンポジット映像信号における画像の動き検出の精度を向上させることができ、コンポジット映像信号より分離した輝度信号と色信号(色差信号)の画質を向上させることができる。
また、回路規模の増大やコストアップを最小限に抑えつつ、コンポジット映像信号とコンポーネント映像信号とを選択的に入力して処理することができる。
さらに、回路規模の増大やコストアップを最小限に抑えつつ、入力映像信号が画質妨害成分(ドット妨害成分やクロスカラー妨害成分)を含むコンポーネント映像信号であっても画質妨害成分を取り除くことができ、コンポジット映像信号及びコンポーネント映像信号の画質を向上させることができる。
以下、本発明の映像信号処理装置について、添付図面を参照して説明する。図1は本発明の映像信号処理装置の第1実施形態を示すブロック図、図2は図1中の3次元Y/C分離回路151及び3次元処理回路251の具体的構成例を示すブロック図、図3は本発明の映像信号処理装置の第2実施形態を示すブロック図、図4は本発明の映像信号処理装置の第3実施形態を示すブロック図である。
<第1実施形態>
図1に示す第1実施形態は、コンポジット映像信号とコンポーネント映像信号が選択的に入力され、入力されるコンポジット映像信号がNTSC信号である場合の実施形態である。図1において、入力映像信号がNTSCコンポジット映像信号Vn0である場合には、コンポジット映像信号Vn0は入力端子111を介して第1実施形態の映像信号処理装置に入力される。入力映像信号がコンポーネント映像信号である場合には、コンポーネント映像信号を構成する輝度信号と色差信号(例えばPb,Pr)の内、輝度信号Y0は入力端子121を介して第1実施形態の映像信号処理装置に入力され、色差信号Pb,Prは入力端子281,291を介して第1実施形態の映像信号処理装置に入力される。
第1実施形態の映像信号処理装置における特徴の1つは、輝度信号を処理する輝度信号処理部11Yと、色差信号を処理する色差信号処理部11CDとを設け、輝度信号と色差信号とを別々に処理する点である。
まず、コンポジット映像信号Vn0を入力端子111に入力する場合の動作について説明する。入力端子111に入力されたコンポジット映像信号Vn0は、フレームメモリであるダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ(DRAM)131と2次元Y/C分離回路141と3次元Y/C分離回路151とに入力される。DRAM131に書き込まれたコンポジット映像信号Vn0は、1フレーム期間遅延されて1フレーム遅延コンポジット映像信号Vn01として出力される。
2次元Y/C分離回路141はコンポジット映像信号Vn0より2次元処理によって輝度信号Yn2を分離して出力する。2次元Y/C分離回路141としては、一例として、水平バンドパスフィルタ(水平BPF)と垂直バンドパスフィルタ(垂直BPF)とを備え、水平方向のスペクトル分布を検出して水平BPFの出力と垂直BPFの出力とを混合するものを採用することができる。3次元Y/C分離回路151はコンポジット映像信号Vn0と1フレーム遅延コンポジット映像信号Vn01とを用いた3次元処理によって輝度信号Yn3を分離して出力する。
3次元Y/C分離回路151は、図2(A)に示すように、コンポジット映像信号Vn0と1フレーム遅延コンポジット映像信号Vn01とを加算する加算器1511と、加算器1511の出力を1/2にする除算器1512とより構成される。
NTSCコンポジット映像信号Vn0では、静止画領域においてドット妨害成分を除く本来の輝度信号成分はコンポジット映像信号Vn0と1フレーム遅延コンポジット映像信号Vn01とで同位相である。これに対し、ドット妨害成分はコンポジット映像信号Vn0と1フレーム遅延コンポジット映像信号Vn01とで逆位相である。加算器1511によってコンポジット映像信号Vn0と1フレーム遅延コンポジット映像信号Vn01とを加算することによって、輝度信号成分に含まれているドット妨害成分のみを相殺して除去することができる。従って、3次元Y/C分離回路151より出力される輝度信号Yn3はドット妨害成分が除去された輝度信号である。
2次元Y/C分離回路141より出力された輝度信号Yn2はローパスフィルタ(LPF)161に入力される。LPF161は色信号成分を確実に除去するためのものであり、場合によっては省略可能である。DRAM131より出力された1フレーム遅延コンポジット映像信号Vn01はLPF171に入力されて低域成分が抽出される。これにより、1フレーム遅延コンポジット映像信号Vn01は実質的に輝度信号成分のみとなる。LPF161,171より出力された輝度信号Yn21フレーム遅延コンポジット映像信号Vn01の輝度信号成分は動き検出回路181に入力される。動き検出回路181は入力された輝度信号Yn2と1フレーム遅延コンポジット映像信号Vn01の輝度信号成分とを用いて画像に動きがあるか否かを検出する。動き検出回路181より出力された動き検出信号はセレクタ191に供給される。
好ましい実施形態として、輝度信号処理部11Y内の動き検出回路181と後述する色差信号処理部11CD内の動き検出回路261とは、一点鎖線にて連結しているように、連携して画像に動きがあるか否かを最終的に判断するようにしている。即ち、動き検出回路181は動き検出回路181における動き検出結果と動き検出回路261における動き検出結果との双方に基づいて、最終的に動きがあるかないかを示す動き検出信号を発生する。
2次元Y/C分離回路141より出力された輝度信号Yn2と3次元Y/C分離回路151より出力された輝度信号Yn3はセレクタ191に入力される。セレクタ191は、動き検出回路181より供給された動き検出信号に応じて、輝度信号Yn2と輝度信号Yn3とを選択的に出力する。即ち、動き検出信号が画像に動きがあることを示す場合には2次元Y/C分離による輝度信号Yn2を選択し、動き検出信号が画像に動きがないことを示す場合には3次元Y/C分離による輝度信号Yn3を選択する。
セレクタ191より出力された輝度信号Yn2またはYn3は出力端子201より出力される。
一方、入力端子111に入力されたコンポジット映像信号Vn0は、2次元Y/C分離回路211にも入力される。2次元Y/C分離回路211はコンポジット映像信号Vn0より2次元処理によって色信号Cn2を分離して出力する。2次元Y/C分離回路211は色差信号処理部11CDに供給する色差信号を生成するための色信号Cn2を得るためのものである。コンポジット映像信号Vn0から2次元Y/C分離によって輝度信号と色信号とを分離するに際し、色信号を分離するための回路構成は輝度信号を分離するための回路構成と比較して簡易なものでよい。従って、2次元Y/C分離回路211は2次元Y/C分離回路141よりも簡易な構成とすることができる。
2次元Y/C分離回路211としては、一例として、水平BPFを備え、水平BPFの出力に対して垂直ロジカルコムフィルタをかけるものを採用することができる。ここでは、2次元Y/C分離回路141と2次元Y/C分離回路211とを別々に設けているが、1つの2次元Y/C分離回路によって輝度信号Yn2と色信号Cn2とを分離するよう構成することもできる。
2次元Y/C分離回路211より出力された色信号Cn2は色復調回路221に入力されてベースバンドの色差信号R−Y,B−Yとされる。色復調回路221より出力された色差信号R−Y,B−Yはパラレル・シリアル(PS)変換回路231に入力されて、シリアル信号の色差信号CDn0として出力される。PS変換回路231は信号処理の都合上設けているものであり、必ずしも必要ではない。色差信号CDn0はフレームメモリであるDRAM241と3次元処理回路251と動き検出回路261とセレクタ271とに入力される。
DRAM241に書き込まれた色差信号CDn0は、1フレーム期間遅延されて1フレーム遅延色差信号CDn01として出力される。1フレーム遅延色差信号CDn01は3次元処理回路251と動き検出回路261とに入力される。
3次元処理回路251は色差信号CDn0と1フレーム遅延色差信号CDn01とを用いた3次元処理によって色差信号CDn3を出力する。3次元処理回路251は、図2(B)に示すように、色差信号CDn0と1フレーム遅延色差信号CDn01とを加算する加算器2511と、加算器2511の出力を1/2にする除算器2512とより構成される。
NTSCコンポジット映像信号Vn0では、静止画領域においてクロスカラー妨害成分を除く本来の色差信号成分は色差信号CDn0と1フレーム遅延色差信号CDn01とで同位相である。これに対し、クロスカラー妨害成分は色差信号CDn0と1フレーム遅延色差信号CDn01とで逆位相である。加算器2511によって色差信号CDn0と1フレーム遅延色差信号CDn01とを加算することによって、色差信号成分に含まれているクロスカラー妨害成分のみを相殺して除去することができる。従って、3次元処理回路251より出力される色差信号CDn3はクロスカラー妨害成分が除去された色差信号である。
動き検出回路261は、入力された色差信号CDn0と1フレーム遅延色差信号CDn01とを用いて画像に動きがあるか否かを検出する。動き検出回路261より出力された動き検出信号はセレクタ271に供給される。
前述のように、好ましい実施形態として、動き検出回路261は動き検出回路181と連携して画像に動きがあるか否かを最終的に判断するようにしている。即ち、動き検出回路261は動き検出回路181における動き検出結果と動き検出回路261における動き検出結果との双方に基づいて、最終的に動きがあるかないかを示す動き検出信号を発生する。
PS変換回路231より出力された色差信号CDn0と3次元処理回路251より出力された色差信号CDn3はセレクタ271に入力される。セレクタ271は、動き検出回路261より供給された動き検出信号に応じて、色差信号CDn0と色差信号CDn3とを選択的に出力する。即ち、動き検出信号が画像に動きがあることを示す場合には2次元Y/C分離による色差信号CDn0を選択し、動き検出信号が画像に動きがないことを示す場合には色差信号CDn0を3次元処理した色差信号CDn3を選択する。
セレクタ271より出力された色差信号CDn0または色差信号CDn3は出力端子301より出力される。
ところで、NTSCコンポジット映像信号における色信号は1フレームで180°位相がずれ、画像の動き検出を行うには位相の一致する2フレーム間で演算を行うことが必要となる。従って、輝度信号処理部11Yと色差信号処理部11CDとを分けて設けない構成では、NTSCコンポジット映像信号を2フレーム遅延させる必要がある。
しかしながら、第1実施形態の映像信号処理装置では、輝度信号処理部11Yと色差信号処理部11CDとを分けて設け、色信号Cn2をベースバンドの色差信号CDn0に変換して画像の動きを検出している。従って、画像の動き検出は1フレーム間で演算を行えばよい。1フレーム間の動き検出によって動きの速い画像の動きも精度よく検出することができ、コンポジット映像信号の画質を向上させることが可能となる。
次に、コンポーネント映像信号の輝度信号Y0を入力端子121に入力し、色差信号Pb,Prを入力端子281,291に入力する場合の動作について説明する。入力端子121に入力された輝度信号Y0は、DRAM131と3次元Y/C分離回路151とLPF161とに入力される。DRAM131に書き込まれた輝度信号Y0は、1フレーム期間遅延されて1フレーム遅延輝度信号Y01として出力される。
第1実施形態の映像信号処理装置における他の特徴の1つは、そもそも輝度信号と色差信号とが分離されているコンポーネント映像信号の輝度信号Y0を3次元Y/C分離回路151に入力している点である。3次元Y/C分離回路151の加算器1511は、図2(A)に示すように、輝度信号Y0と1フレーム遅延輝度信号Y01とを加算する。この輝度信号Y0に対する3次元処理によって、3次元Y/C分離回路151からはドット妨害成分が除去された輝度信号Y3が得られる。
動き検出回路181は、LPF161を経て入力された輝度信号Y0とLPF171を経て入力された1フレーム遅延輝度信号Y01とに基づいて画像に動きがあるか否かを検出する。輝度信号Y0と3次元Y/C分離回路151より出力された輝度信号Y3はセレクタ191に入力される。セレクタ191は、動き検出回路181より供給された動き検出信号に応じて、輝度信号Y0と輝度信号Y3とを選択的に出力する。即ち、動き検出信号が画像に動きがあることを示す場合には輝度信号Y0を選択し、動き検出信号が画像に動きがないことを示す場合には3次元Y/C分離回路151によって3次元処理した輝度信号Y3を選択する。
セレクタ191より出力された輝度信号Y0またはY3は出力端子201より出力される。
一方、入力端子281,291に入力された色差信号Pb,PrはPS変換回路231に入力され、シリアル信号の色差信号CD0として出力される。色差信号CD0はDRAM241と3次元処理回路251と動き検出回路261とセレクタ271とに入力される。DRAM241に書き込まれた色差信号CD0は、1フレーム期間遅延されて1フレーム遅延色差信号CD01として出力される。1フレーム遅延色差信号CD01は3次元処理回路251と動き検出回路261とに入力される。
3次元処理回路251は色差信号CD0と1フレーム遅延色差信号CD01とを用いた3次元処理によって色差信号CD3を出力する。3次元処理回路251の加算器2511は、図2(B)に示すように、色差信号CD0と1フレーム遅延色差信号CD01とを加算する。この色差信号CD0に対する3次元処理によって、3次元処理回路251からはクロスカラー妨害成分が除去された色差信号CD3が得られる。
動き検出回路261は、入力された色差信号CD0と1フレーム遅延色差信号CD01とを用いて画像に動きがあるか否かを検出する。色差信号CD0と3次元処理回路251より出力された色差信号CD3はセレクタ271に入力される。セレクタ271は、動き検出回路261より供給された動き検出信号に応じて、色差信号CD0と色差信号CD3とを選択的に出力する。即ち、動き検出信号が画像に動きがあることを示す場合には色差信号CD0を選択し、動き検出信号が画像に動きがないことを示す場合には色差信号CD0を3次元処理した色差信号CD3を選択する。
セレクタ271より出力された色差信号CD0または色差信号CD3は出力端子301より出力される。
第1実施形態の映像信号処理装置においては、コンポジット映像信号Vn0だけでなく、コンポーネント映像信号として入力された輝度信号Y0に対しても3次元処理を行うので、ドット妨害成分を含むコンポーネント映像信号が入力された場合でも静止画領域においてドット妨害成分を除去することができる。また、コンポジット映像信号Vn0を分離して得た色差信号だけでなく、コンポーネント映像信号として入力された色差信号Pb,Prに対しても3次元処理を行うので、クロスカラー妨害成分を含むコンポーネント映像信号が入力された場合でも静止画領域においてクロスカラー妨害成分を除去することができる。
よって、第1実施形態の映像信号処理装置によれば、コンポーネント映像信号の画質を向上させることができる。
<第2実施形態>
図3に示す第2実施形態は、入力されるコンポジット映像信号がPAL信号である場合の実施形態である。図3において、入力映像信号がPALコンポジット映像信号Vp0である場合には、コンポジット映像信号Vp0は入力端子112を介して第2実施形態の映像信号処理装置に入力される。入力映像信号がコンポーネント映像信号である場合には、コンポーネント映像信号を構成する輝度信号と色差信号(例えばPb,Pr)の内、輝度信号Y0は入力端子122を介して第2実施形態の映像信号処理装置に入力され、色差信号Pb,Prは入力端子282,292を介して第2実施形態の映像信号処理装置に入力される。
第2実施形態の映像信号処理装置の回路構成は、第1実施形態の映像信号処理装置の回路構成とほぼ同じである。但し、第2実施形態の映像信号処理装置におけるDRAM132,242は第1実施形態の映像信号処理装置のDRAM131,241とは異なり、入力信号を2フレーム期間遅延して出力するものである。第2実施形態における輝度信号処理部を12Y、色差信号処理部を12CDとしているのを除き、第1実施形態の映像信号処理装置の各構成要素に付した符号の末尾の1を2に置き換えたものを、第2実施形態の映像信号処理装置の各構成要素に付している。
以下、第2実施形態の映像信号処理装置の動作について第1実施形態の映像信号処理装置とは異なる点を中心として説明することとし、共通部分の説明を適宜省略する。なお、コンポーネント映像信号を入力した際の動作は第1実施形態と同じであり、説明を省略する。
DRAM132に書き込まれたコンポジット映像信号Vp0は、2フレーム期間遅延されて2フレーム遅延コンポジット映像信号Vp02として出力される。2次元Y/C分離回路142はコンポジット映像信号Vp0より2次元処理によって輝度信号Yp2を分離して出力する。3次元Y/C分離回路152はコンポジット映像信号Vp0と2フレーム遅延コンポジット映像信号Vp02とを用いた3次元処理によって輝度信号Yp3を分離して出力する。3次元Y/C分離回路152は図2(A)と同様の構成である。
PALコンポジット映像信号Vp0では、静止画領域においてドット妨害成分を除く本来の輝度信号成分はコンポジット映像信号Vp0と2フレーム遅延コンポジット映像信号Vp02とで同位相である。これに対し、ドット妨害成分はコンポジット映像信号Vp0と2フレーム遅延コンポジット映像信号Vp02とで逆位相である。コンポジット映像信号Vp0と2フレーム遅延コンポジット映像信号Vp02とを加算することによって、輝度信号成分に含まれているドット妨害成分のみを相殺して除去することができる。従って、3次元Y/C分離回路152より出力される輝度信号Yp3はドット妨害成分が除去された輝度信号である。
2次元Y/C分離回路142より出力された輝度信号Yp2と3次元Y/C分離回路152より出力された輝度信号Yp3はセレクタ192に入力される。セレクタ192は、動き検出回路182より供給された動き検出信号に応じて、輝度信号Yp2と輝度信号Yp3とを選択的に出力する。即ち、動き検出信号が画像に動きがあることを示す場合には2次元Y/C分離による輝度信号Yp2を選択し、動き検出信号が画像に動きがないことを示す場合には3次元Y/C分離による輝度信号Yp3を選択する。セレクタ192より出力された輝度信号Yp2またはYp3は出力端子202より出力される。
一方、2次元Y/C分離回路212はコンポジット映像信号Vp0より2次元処理によって色信号Cp2を分離して出力する。2次元Y/C分離回路212より出力された色信号Cp2は色復調回路222に入力されてベースバンドの色差信号R−Y,B−Yとされる。PS変換回路232より出力されたシリアル信号の色差信号CDp0はDRAM242に書き込まれて、2フレーム期間遅延されて2フレーム遅延色差信号CDp02として出力される。3次元処理回路252は色差信号CDp0と2フレーム遅延色差信号CDp02とを用いた3次元処理によって色差信号CDp3を出力する。3次元処理回路252は図2(B)と同様の構成である。
PALコンポジット映像信号Vp0では、静止画領域においてクロスカラー妨害成分を除く本来の色差信号成分は色差信号CDp0と2フレーム遅延色差信号CDn02とで同位相である。これに対し、クロスカラー妨害成分は色差信号CDp0と2フレーム遅延色差信号CDp02とで逆位相である。色差信号CDp0と2フレーム遅延色差信号CDp02とを加算することによって、色差信号成分に含まれているクロスカラー妨害成分のみを相殺して除去することができる。従って、3次元処理回路252より出力される色差信号CDp3はクロスカラー妨害成分が除去された色差信号である。
セレクタ272は、動き検出回路262より供給された動き検出信号に応じて、色差信号CDp0と色差信号CDp3とを選択的に出力する。即ち、動き検出信号が画像に動きがあることを示す場合には2次元Y/C分離による色差信号CDp0を選択し、動き検出信号が画像に動きがないことを示す場合には色差信号CDp0を3次元処理した色差信号CDp3を選択する。セレクタ272より出力された色差信号CDp0または色差信号CDp3は出力端子302より出力される。
ところで、PALコンポジット映像信号における色信号は2フレームで180°位相がずれ、画像の動き検出を行うには位相の一致する4フレーム間で演算を行うことが必要となる。従って、輝度信号処理部12Yと色差信号処理部12CDとを分けて設けない構成では、PALコンポジット映像信号を4フレーム遅延させる必要がある。
しかしながら、第2実施形態の映像信号処理装置では、輝度信号処理部12Yと色差信号処理部12CDとを分けて設け、色信号Cp2をベースバンドの色差信号CDp0に変換して画像の動きを検出している。従って、画像の動き検出は2フレーム間で演算を行えばよい。2フレーム間の動き検出によって動きの速い画像の動きも精度よく検出することができ、コンポジット映像信号の画質を向上させることが可能となる。
第2実施形態の映像信号処理装置においても、コンポジット映像信号Vp0だけでなく、コンポーネント映像信号として入力された輝度信号Y0に対しても3次元処理を行うので、ドット妨害成分を含むコンポーネント映像信号が入力された場合でも静止画領域においてドット妨害成分を除去することができる。また、コンポジット映像信号Vp0を分離して得た色差信号だけでなく、コンポーネント映像信号として入力された色差信号Pb,Prに対しても3次元処理を行うので、クロスカラー妨害成分を含むコンポーネント映像信号が入力された場合でも静止画領域においてクロスカラー妨害成分を除去することができる。
よって、第2実施形態の映像信号処理装置によれば、コンポーネント映像信号の画質を向上させることができる。
<第3実施形態>
図4に示す第3実施形態は、入力されるコンポジット映像信号としてNTSC信号とPAL信号との双方に対応させた実施形態である。入力端子113にはNTSCコンポジット映像信号Vn0またはPALコンポジット映像信号Vp0が選択的に入力されて、第3実施形態の映像信号処理装置に供給されるようになっている。コンポジット映像信号Vn0とコンポジット映像信号Vp0とを別々に入力する入力端子と、これらの入力端子に選択的に接続するスイッチとを設け、コンポジット映像信号Vn0とコンポジット映像信号Vp0との一方を第3実施形態の映像信号処理装置に入力するよう構成してもよい。
第3実施形態の映像信号処理装置の回路構成の大部分は、第1,第2実施形態の映像信号処理装置の回路構成とほぼ同じである。第3実施形態の映像信号処理装置におけるDRAM133,243は入力信号を2フレーム期間遅延して出力することができるものであり、メモリアクセスの切り換えによって、入力信号を1フレーム期間遅延した出力と入力信号を2フレーム期間遅延した出力とを取り出せることができるものである。また、第3実施形態においては、新たに制御回路313を設けている。第3実施形態における輝度信号処理部を13Y、色差信号処理部を13CDとしているのを除き、第1実施形態の映像信号処理装置の各構成要素に付した符号の末尾の1を3に置き換えたものを、第3実施形態の映像信号処理装置の各構成要素に付している。
以下、第3実施形態の映像信号処理装置の動作について第1,第2実施形態の映像信号処理装置とは異なる点を中心として説明することとし、共通部分の説明を適宜省略する。なお、コンポーネント映像信号を入力した際の動作は第1,第2実施形態と同じであり、説明を省略する。
図4において、入力端子113に入力されたNTSCコンポジット映像信号Vn0またはPALコンポジット映像信号Vp0は、制御回路313にも入力される。制御回路313は一例としてマイクロコンピュータであり、入力されたコンポジット映像信号がNTSC信号であるのかPAL信号であるのかを判別する。そして、制御回路313は判別結果に基づいて回路各部を制御する。
NTSCコンポジット映像信号Vn0とPALコンポジット映像信号Vp0とでは、2次元Y/C分離を行う際の理想的なフィルタの構成は異なる。そこで、輝度信号処理部13Yの2次元Y/C分離回路143は、NTSCコンポジット映像信号Vn0を2次元Y/C分離して輝度信号Yn2を抽出するのに好適なフィルタ1431と、PALコンポジット映像信号Vp02を次元Y/C分離して輝度信号Yp2を抽出するのに好適なフィルタ1432とを備えている。制御回路313は、制御信号SCTLによって、入力されたコンポジット映像信号がNTSC信号であるのかPAL信号であるかに応じて、フィルタ1431を使用するかフィルタ1432を使用するかを切り換える。
また、色差信号処理部13CDの2次元Y/C分離回路213は、NTSCコンポジット映像信号Vn0を2次元Y/C分離して色信号Cn2を抽出するのに好適なフィルタ2131と、PALコンポジット映像信号Vp0を2次元Y/C分離して色信号Cp2を抽出するのに好適なフィルタ2132とを備えている。制御回路313は、制御信号SCTLによって、入力されたコンポジット映像信号がNTSC信号であるのかPAL信号であるかに応じて、フィルタ2131を使用するかフィルタ2132を使用するかを切り換える。
制御回路313は、制御信号SCTLによって、入力されたコンポジット映像信号がNTSC信号であるのかPAL信号であるかに応じて、色復調回路223における色復調も異ならせる。
さらに、上述した第1実施形態と第2実施形態の説明より分かるように、NTSCコンポジット映像信号Vn0とPALコンポジット映像信号Vp0とでは、動き検出回路183,263と3次元Y/C分離回路153及び3次元処理回路253とで使用する遅延信号の遅延量が異なる。
そこで制御回路313は、制御信号SCTLによって、入力されたコンポジット映像信号がNTSC信号であれば、輝度信号処理部13Y,色差信号処理部13CDがDRAM133,243より1フレーム遅延コンポジット映像信号Vn01,1フレーム遅延色差信号CDn01を取り出し、入力されたコンポジット映像信号がPAL信号であれば、輝度信号処理部13Y,色差信号処理部13CDがDRAM133,243より2フレーム遅延コンポジット映像信号Vp02,2フレーム遅延色差信号CDp02を取り出すようメモリアクセスを切り換える。
制御回路313には、第3実施形態の映像信号処理装置をNTSCコンポジット映像信号Vn0に合わせた動作とさせるか、PALコンポジット映像信号Vp0に合わせた動作とさせるかを指示する例えばユーザ操作による指示信号SINSを入力することができる。指示信号SINSによって第3実施形態の映像信号処理装置の動作を切り換えてもよい。
本発明の第1実施形態を示すブロック図である。 図1中の3次元Y/C分離回路151及び3次元処理回路251の具体的構成例を示すブロック図である。 本発明の第2実施形態を示すブロック図である。 本発明の第3実施形態を示すブロック図である。 従来例を示すブロック図である。
符号の説明
11Y,12Y,13Y 輝度信号処理部
11CD,12CD,13CD 色差信号処理部
131,132,133,241,242,243 ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ(DRAM
141,142,143,211,212,213 2次元Y/C分離回路
151,152,153 3次元Y/C分離回路
181,182,183,261,262,263 動き検出回路
191,192,193,271,272,273 セレクタ
221,222,223 色復調回路
251,252,253 3次元処理回路
313 制御回路(フィルタ切り換え制御手段,メモリアクセス制御手段

Claims (4)

  1. NTSC信号またはPAL信号であるコンポジット映像信号とコンポーネント映像信号とを選択的に入力する映像信号処理装置において、
    NTSC信号を第1の輝度信号と色信号とに分離する第1のフィルタと、PAL信号を第1の輝度信号と色信号とに分離する第2のフィルタとを有し、NTSC信号またはPAL信号である前記コンポジット映像信号を第1の輝度信号と色信号とに分離して出力する2次元Y/C分離回路と、
    前記映像信号処理装置に前記コンポジット映像信号としてNTSC信号が入力されたとき、前記第1のフィルタを用いて前記コンポジット映像信号を前記第1の輝度信号と前記色信号とに分離するよう制御し、前記映像信号処理装置に前記コンポジット映像信号としてPAL信号が入力されたとき、前記第2のフィルタを用いて前記コンポジット映像信号を前記第1の輝度信号と前記色信号とに分離するよう制御するフィルタ切り換え制御手段と、
    入力信号を2フレーム期間遅延して出力することができるメモリであり、前記コンポジット映像信号または前記コンポーネント映像信号を構成する第2の輝度信号を所定フレーム期間遅延して出力する第1のメモリと、
    前記色信号を色復調して第1の色差信号を出力する色復調回路と、
    入力信号を2フレーム期間遅延して出力することができるメモリであり、前記第1の色差信号または前記コンポーネント映像信号を構成する第2の色差信号を所定フレーム期間遅延して出力する第2のメモリと、
    前記映像信号処理装置に前記コンポジット映像信号としてNTSC信号が入力されたとき、前記第1のメモリより前記コンポジット映像信号を1フレーム期間遅延した1フレーム遅延コンポジット映像信号を取り出し、前記第2のメモリより前記第1の色差信号を1フレーム期間遅延した1フレーム遅延色差信号を取り出すよう前記第1及び第2のメモリに対するメモリアクセスを制御し、前記映像信号処理装置に前記コンポジット映像信号としてPAL信号が入力されたとき、前記第1のメモリより前記コンポジット映像信号を2フレーム期間遅延した2フレーム遅延コンポジット映像信号を取り出し、前記第2のメモリより前記第1の色差信号を2フレーム期間遅延した2フレーム遅延色差信号を取り出すよう前記第1及び第2のメモリに対するメモリアクセスを制御するメモリアクセス制御手段と、
    前記第1の輝度信号における画像の動きまたは前記第2の輝度信号における画像の動きを検出する第1の動き検出回路と、
    前記映像信号処理装置に前記コンポジット映像信号としてNTSC信号が入力されたとき、前記コンポジット映像信号と、前記コンポジット映像信号を前記第1のメモリにより1フレーム期間遅延した1フレーム遅延コンポジット映像信号とを用いた3次元処理によって、前記コンポジット映像信号より第3の輝度信号を分離して出力し、前記映像信号処理装置に前記コンポジット映像信号としてPAL信号が入力されたとき、前記コンポジット映像信号と、前記コンポジット映像信号を前記第1のメモリにより2フレーム期間遅延した2フレーム遅延コンポジット映像信号とを用いた3次元処理によって、前記コンポジット映像信号より第4の輝度信号を分離して出力し、前記映像信号処理装置に前記コンポーネント映像信号が入力されたとき、前記第2の輝度信号と、前記第2の輝度信号を前記第1のメモリにより1フレーム期間遅延した1フレーム遅延第2の輝度信号とを用いた3次元処理によって、前記第2の輝度信号から画質妨害成分を除去した第5の輝度信号を出力する3次元Y/C分離回路と、
    前記映像信号処理装置に前記コンポジット映像信号が入力されたとき、前記第1の動き検出回路より出力される動き検出信号に応じて、前記第1の輝度信号と前記第3または第4の輝度信号とを選択的に出力し、前記映像信号処理装置に前記コンポーネント映像信号が入力されたとき、前記第1の動き検出回路より出力される動き検出信号に応じて、前記第2の輝度信号と前記第5の輝度信号とを選択的に出力する第1のセレクタと、
    前記第1の色差信号における画像の動きまたは前記第2の色差信号における画像の動きを検出する第2の動き検出回路と、
    前記映像信号処理装置に前記コンポジット映像信号としてNTSC信号が入力されたとき、前記第1の色差信号と、前記第1の色差信号を前記第2のメモリにより1フレーム期間遅延した1フレーム遅延第1の色差信号とを用いた3次元処理によって、前記第1の色差信号から画質妨害成分を除去した第3の色差信号を出力し、前記映像信号処理装置に前記コンポジット映像信号としてPAL信号が入力されたとき、前記第1の色差信号と、前記第1の色差信号を前記第2のメモリにより2フレーム期間遅延した2フレーム遅延第1の色差信号とを用いた3次元処理によって、前記第1の色差信号から画質妨害成分を除去した第4の色差信号を出力し、前記映像信号処理装置に前記コンポーネント映像信号が入力されたとき、前記第2の色差信号と、前記第2の色差信号を前記第2のメモリにより1フレーム期間遅延した1フレーム遅延第2の色差信号とを用いた3次元処理によって、前記第2の色差信号から画質妨害成分を除去した第5の色差信号を出力する3次元処理回路と、
    前記映像信号処理装置に前記コンポジット映像信号が入力されたとき、前記第2の動き検出回路より出力される動き検出信号に応じて、前記第1の色差信号と前記第3または第4の色差信号とを選択的に出力し、前記映像信号処理装置に前記コンポーネント映像信号が入力されたとき、前記第1の動き検出回路より出力される動き検出信号に応じて、前記第2の色差信号と前記第5の色差信号とを選択的に出力する第2のセレクタと
    を備えることを特徴とする映像信号処理装置。
  2. 前記2次元Y/C分離回路として、前記コンポジット映像信号より前記第1の輝度信号を分離して出力する第1の2次元Y/C分離回路と、前記コンポジット映像信号より前記色信号を分離して出力する第2の2次元Y/C分離回路とを備え、
    前記第1及び第2の2次元Y/C分離回路はそれぞれ前記第1及び第2のフィルタを有する
    ことを特徴とする請求項1に記載の映像信号処理装置。
  3. 前記第1の2次元Y/C分離回路と前記第2の2次元Y/C分離回路とはフィルタ特性が異なることを特徴とする請求項2に記載の映像信号処理装置。
  4. 前記第1の動き検出回路と前記第2の動き検出回路とは互いに連携して画像の動きを検出して前記動き検出信号を発生することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の映像信号処理装置。
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